Autor: Gunther Reinhart

Die Green Factory Bavaria ist ein Forschungsprojekt, bei dem an mehreren Standorten in Bayern eine Plattform aufgebaut wird, um die Ressourceneffizienz in der Fertigung weiter zu steigern. Diese Plattform soll sowohl zu Forschungs- als auch zu Demonstrations- und Schulungszwecken dienen. Am Standort Augsburg wurde aus diesem Grund eine Prozesskette entworfen, die aus einem additiven Fertigungsschritt und nachfolgenden Reinigungs- und Verpackungsschritten besteht. Die Forschungsschwerpunkte in diesen Bereichen sowie das Schulungskonzept werden in diesem Beitrag erläutert.

Industrieroboter stellen aufgrund ihrer freien Programmierbarkeit und einer Vielfalt von Einsatzmöglichkeiten einen wesentlichen Bestandteil moderner, hochautomatisierter Produktionsanlagen dar. Die Einrichtung und Vernetzung dieser Systeme setzt wegen unterschiedlichster Bauformen sowie herstellerspezifischer Steuerungsbefehle allerdings ein hohes Maß an Expertenwissen voraus, welches meist von Systemintegratoren bereitgestellt wird. Hieraus folgt, dass Anwender Robotersysteme repetitiv über lange Zeiträume einsetzen - die inhärente Flexibilität dieser Systeme wird nicht genutzt. Durch diese Einschränkungen können die im Rahmen der Vision „Industrie 4.0“ gestellten Forderungen nach intelligenten, flexiblen und sich selbst vernetzenden Cyber-Physischen Systemen noch nicht erfüllt werden. Im Rahmen des Forschungsprojekts AKOMI wurden deshalb Methoden entwickelt, welche eine automatisierte Vernetzung und lösungsneutrale Programmierung von robotergestützten Montageanlagen ...

Die Thesen im industriellen Umfeld von Industrie 4.0 beinhalten Handlungsanweisungen in den Bereichen Mensch, Technik und Organisation. Häufig wird dabei die intelligente Vernetzung von technischen Objekten fokussiert. Der vorliegende Beitrag betrachtet dagegen maßgeblich die menschlichen und organisatorischen Aspekte am Beispiel der Entwicklung von mechatronischen Maschinen und Anlagen. Um den vorherrschenden, sequenziellen Arbeitsweisen und starren Prozessen entgegenzuwirken, ist es erforderlich, die Organisationen so zu gestalten, dass sich auch die Individuen gut vernetzen und austauschen können. Entsprechend den Thesen von Industrie 4.0 wird dazu die sog. agile Entwicklung als innovativer Ansatz vorgestellt, um in iterativer Arbeitsweise die inkrementellen Entwicklungsartefakte fristgerecht in der notwendigen Reife zusammenzuführen.

Die externen Turbulenzen auf produzierende Unternehmen verstärken sich aufgrund steigender, natürlicher und geopolitischer Veränderungen. Aufgrund dieser extendierten Turbulenzen steigt die Anfälligkeit der heute eng vernetzten und komplexen Lieferketten produzierender Unternehmen. Damit aktuelle und künftige Instabilitäten vermieden werden, müssen kritische Prozesse robuster und flexibler gestaltet und kontinuierlich überwacht werden. Um die notwendigen Maßnahmen zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit einleiten zu können, müssen kritische Prozesse identifiziert werden. Zur Bewertung aktuell oder künftig kritischer Prozesse wird die Kritikalität eingeführt. Damit lässt sich der Einfluss extendierter Turbulenzen ermitteln und mögliche Instabilitäten werden erkannt und antizipiert.

Das heutige Umfeld produzierender Unternehmen ist einer Vielzahl sich schnell ändernder Anforderungen ausgesetzt. Steigende Produktkomplexität führt zu immer schwieriger zu gestaltenden Fertigungssystemen. Gleichzeitig entstehen durch die Spezialisierung der Firmen und die Fokussierung auf ihre Kernkompetenzen komplexe Wertschöpfungsnetzwerke, die nur schwer beherrscht werden können. Des Weiteren kommt zu dem von Krisen und Hochphasen geprägten turbulenten Umfeld der Trend immer kürzer werdender Produktlebenszyklen hinzu. Neue Technologien, wie RFID (Radio-Frequency Identification), eröffnen zwar innovative Ansätze der Informationsakquisition, bringen jedoch bestehende IT-Systeme trotz des technischen Fortschritts an die Grenzen ihrer Leistungsfähigkeit. Dezentrale Systeme sollen dazu beitragen, die Produktion zu planen, zu steuern und die beschriebene Komplexität zu beherrschen. Trotz der wissenschaftlich nachgewiesenen Leistungsfähigkeit haben diese Systeme aber aufgrund ...

Die zunehmende Globalisierung eröffnet westlichen Unternehmen große Möglichkeiten. In diesem Zusammenhang gewinnt speziell China als Beschaffungsmarkt in den letzten Jahren vermehrt an Bedeutung. Trotz vieler Chancen lässt sich aber in jüngster Vergangenheit das Phänomen eines Rückzugs vieler Unternehmen aus dem chinesischen Markt feststellen. Dies liegt u.a. in einem mangelnden Potenzial der westlichen Unternehmen zur Einflussnahme auf die Leistungen und Forderungen der chinesischen Unternehmen begründet. In diesem Beitrag werden Werkzeuge und Wege aufgezeigt, um diesem Problem erfolgreich zu begegnen und die eigene Machtposition als Kunde in Westeuropa zu verbessern.

Der hohe Wettbewerbsdruck bedingt eine fortschreitende Verringerung der Wertschöpfungstiefe und damit eine steigende Bedeutung der Zulieferer. Zusätzlich führt die Globalisierung zu einer zunehmend internationalen Verflechtung von Produktionsunternehmen. So genannte Interessensasymmetrien können die Zusammenarbeit zwischen Unternehmen behindern und so den wirtschaftlichen Erfolg von Kooperationen gefährden. Im Folgenden werden vorherrschende Interessensasymmetrien bei der Zusammenarbeit mit Zulieferern aus Europa und Zulieferern aus China beleuchtet.

Auftretende Störungen in der Betriebsphase senken die Verfügbarkeit einer Werkzeugmaschine. Durch die zunehmende Komplexität aktueller Maschinen und Funktionsintegration nimmt jedoch auch die Störanfälligkeit zu. Obwohl Verfügbarkeitszahlen wichtige Kennzahlen für Hersteller und Kunden darstellen, erfolgt die Erstellung eines Modells zur Störungsbehandlung meist unsystematisch und zu einem späten Zeitpunkt im Entwicklungsprozess, was hohe Kosten und ein unvollständiges Störungsbehandlungsmodell zur Folge hat. In diesem Beitrag wird ein Konzept zur entwicklungsbegleitenden Erstellung eines Störungsmodells erläutert, das sowohl für die Implementierung von Fehlerbehandlungsmaßnahmen in der Entwicklung verwendet werden kann als auch als Hilfe für den Bediener im Systembetrieb Anwendung findet.

In Zeiten immer kürzer werdender Innovationszyklen sind auch die entsprechenden Produktionsanlagen ständig anzupassen. Die Fabrikplanung wird damit zu einer fast alltäglichen Aufgabe. Eine frühe Einbindung der Ablaufsimulation ermöglicht die stets objektive Beurteilung von Planungsvarianten und die rechtzeitige Aufdeckung von Optimierungspotentialen. Das zu beschreibende checklistenbasierte Vorgehensmodell der BMW Group bietet dazu einen transparenten und reproduzierbaren organisatorischen Ablauf. Die enthaltenen Meilensteine lassen sich leicht auf Planungsaufgaben anderer Simulationsanwender übertragen.

Der Einsatz von Simulationstechnik bietet für viele Anwendungsfelder von der Planung bis zum Betrieb von Produktionssystemen große Potentiale. Der Beitrag greift zwei Simulationsmethoden heraus und leitet den Nutzen für den Anwender ab. Dies wird zum einen an einer Simulationsumgebung aufgezeigt, mit der das dynamische Verhalten einer Werkzeugmaschine im Zusammenspiel mit der NC-Steuerung simuliert werden kann. Die Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Komponenten können so frühzeitig untersucht und Schwachstellen bereits am digitalen Modell beseitig werden. Zum anderen wird die Planung manueller und automatischer Produktionssysteme mittels Virtual Reality vorgestellt.